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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢您,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢您,计算机网络,第,2,章 物理层,第1页,第,2,章,物理层,2.1,物理层基本概念,2.2,数据通信基础知识,2.3,物理层下面传输媒体,2.4,信道复用技术,2.5,数字传输系统,2.6,宽带接入技术,第2页,2,2.1,物理层基本概念,物理层主要任务描述为确定与传输媒体接口一些特征，即：,机械特征,指明接口所用接线器形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。,电气特征,指明在接口电缆各条线上出现电压范围。,功效特征,指明某条线上出现某一电平电压表示何种意义。,过程特征,指明对于不一样功效各种可能事件出现次序。,第3页,3,2.2,数据通信基础知识,2.2.1,数据通信系统模型,传输,系统,输入信息,输入数据,发送,信号,接收,信号,输出数据,源点,终点,发送器,接收器,调制解调器,PC,机,公用电话网,调制解调器,数字比特流,数字比特流,模拟信号,模拟信号,正文,正文,数据通信系统,源系统,目标系统,传输系统,输出信息,PC,机,第4页,4,几个术语,数据,(data),运输信息实体。,信号,(signal),数据电气或电磁表现。,“模拟”,(analogous),连续改变。,“数字”,(digital),取值是离散数值。,调制,把数字信号转换为模拟信号过程。,解调,把模拟信号转换为数字信号过程。,第5页,5,模拟和数字数据、信号,模拟数据,模拟信号,放大器,调制器,模拟数据,数字信号,PCM,编码器,数字数据,模拟信号,调制器,数字数据,数字信号,数字,发送器,第6页,6,2.2.2,相关信道几个基本概念,信道,向某一方向传送信息媒质。,单向通信（单工通信）,只能有一个方向通信而没有反方向交互。,双向交替通信（半双工通信）,通信双方都能够发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收）。,双向同时通信（全双工通信）,通信双方能够同时发送和接收信息。,第7页,7,基带,(baseband),信号和带通,(band pass),信号,基带信号（即基本频带信号）,来自信源信号。像计算机输出代表各种文字或图像文件数据信号都属于基带信号。,基带信号往往包含有较多低频成份，甚至有直流成份，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。所以必须对基带信号进行,调制,(modulation),。,带通信号,把基带信号经过载波调制后，把信号频率范围搬移到较高频段方便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够经过信道）。,第8页,8,基带信号,带通信号,第9页,9,第,4,版：基带,(baseband),信号和宽带,(broadband),信号,基带信号,就是将数字信号,1,或,0,直接用两种不一样电压来表示，然后送到线路上去传输。,宽带信号,则是将基带信号进行调制后形成频分复用模拟信号。,第10页,10,2.2.3,信道最高码元传输速率,任何实际信道都不是理想，在传输信号时会产生各种失真以及带来各种干扰。,码元传输速率越高，或信号传输距离越远，在信道输出端波形失真就越严重。,第11页,11,数字信号经过实际信道,失真不严重,失真严重,实际信道,（带宽受限、有噪声、干扰和失真）,输入信号波形,输出信号波形,(,失真不严重,),输入信号波形,实际信道,（带宽受限、有噪声、干扰和失真）,输出信号波形,(,失真严重,),第12页,12,第13页,13,奈氏,(Nyquist),准则,1924,年，奈奎斯特,(Nyquist),就推导出了著名,奈氏准则,。他给出了在假定理想条件下，,为了防止码间串扰，码元传输速率上限值,。,在任何信道中，码元传输速率是有上限，不然就会出现,码间串扰,问题，使接收端对码元判决（即识别）成为不可能。,假如信道频带越宽，也就是能够经过信号高频分量越多，那么就能够用更高速率传送码元而不出现码间串扰。,第14页,14,奈氏,(Nyquist),准则,每赫带宽理想低通信道最高码元传输速率是每秒,2,个码元。,Baud,是波特，是码元传输速率单位，,1,波特为每秒传送,1,个码元。,理想低通信道,最高码元传输速率,=2,W,Baud,W,是理想低通信道带宽，单位为赫,(Hz),不能经过,能经过,0,频率,(Hz),W,(Hz),第15页,15,另一个形式奈氏准则,每赫带宽理想低通信道最高码元传输速率是每秒,1,个码元。,理想带通特征信道,最高码元传输速率,=,W,Baud,W,是理想带通信道带宽，单位为赫,(Hz),不能经过,能经过,0,频率,(Hz),W,(Hz),不能经过,第16页,16,要强调以下两点,实际信道所能传输最高码元速率，要显著地低于奈氏准则给出上限数值。,波特,(Baud),和,比特,(bit),是两个不一样概念。,波特,是码元传输速率单位（每秒传多少个码元）。码元传输速率也称为,调制速率、波形速率,或,符号速率,。,比特,是信息量单位。,第17页,17,注意,信息传输速率“比特,/,秒”与码元传输速率“波特”在数量上却有一定关系。,若,1,个码元只携带,1 bit,信息量，则“比特,/,秒”和“波特”在数值上相等。,若,1,个码元携带,n,bit,信息量，则,M,Baud,码元传输速率所对应信息传输速率为,M,n,b/s,。,第18页,18,2.2.4,信道极限信息传输速率,香农,(Shannon),用信息论理论推导出了,带宽受限,且有,高斯白噪声,干扰信道,极限、无差错,信息传输速率。,信道极限信息传输速率,C,可表示为,C,=,W,log,2,(1+,S,/,N,)b/s,W,为信道带宽（以,Hz,为单位）；,S,为信道内所传信号平均功率；,N,为信道内部高斯噪声功率；,注意：,N=WN,0,，,N,0,为噪声功率谱密度。,第19页,19,香农公式表明,信道带宽或信道中信噪比越大，则信息极限传输速率就越高。,只要信息传输速率低于信道极限信息传输速率，就一定能够找到某种方法来实现无差错传输。,若信噪比,S,/,N,没有上限（当然实际信道不可能是这么），则信道极限信息传输速率,C,也就没有上限。,当带宽趋于无穷大时，信道容量趋于一个渐进值：,C=S/(,N,0,ln2,),实际信道上能够到达信息传输速率要比香农极限传输速率低不少。,经过采取多元调制方式，使每个码元携带更多,bit,信息，提升信息传输速率。,第20页,20,注意,传输媒体位于物理层之下,在通信媒体上传输只是信号。,传输媒体本身没有物理层。,第21页,21,2.3,物理层下面传输媒体,无线电,微波,红外线,可见光,紫外线,X,射线,射线,双绞线,同轴电缆,卫星,地面微波,调幅,无线电,调频,无线电,海事,无线电,光纤,电视,(Hz),f,(Hz),f,LF,MF,HF,VHF,UHF,SHF,EHF,THF,波段,10,4,10,5,10,6,10,7,10,8,10,9,10,10,10,11,10,12,10,13,10,14,10,15,10,16,10,0,10,2,10,4,10,6,10,8,10,10,10,12,10,14,10,16,10,18,10,20,10,22,10,24,移动,无线电,电信领域使用电磁波频谱,第22页,22,2.3.1,导向传输媒体,双绞线,屏蔽双绞线,STP(Shielded Twisted Pair),无屏蔽双绞线,UTP(Unshielded Twisted Pair),导向传输媒体中，电磁波沿着固体媒体传输,电话机到交换机这一段链路使用双绞线。能够传输数字信号或模拟信号。传输距离普通为几到几十公里。距离太长需要放大器（模拟传输）或中继器（数字传输）对衰减和失真信号进行恢复。,第23页,23,2.3.1,导向传输媒体,同轴电缆,50,同轴电缆,数据通信中传输基带信号，局域网广泛应用。,75,同轴电缆,用于模拟传输系统，,CATV,。,光缆,光纤为媒质。发端采取发光二极管或半导体激光器作为光源，电脉冲,光脉冲；收端用光电二极管做成光检测器，光脉冲,电脉冲。当前光纤通信,3,个惯用波段：,0.85um,，,1.31um,，,1.55um,。,第24页,24,各种电缆,铜线,铜线,聚氯乙烯 套层,聚氯乙烯,套层,屏蔽层,绝缘层,绝缘层,外导体屏蔽层,绝缘层,绝缘保护套层,内导体,无屏蔽双绞线,UTP,屏蔽双绞线,STP,同轴电缆,第25页,25,普通网线,普通网线是由不一样颜色,4,对,8,芯线组成，每两条按一定规则绞织在一起，成为一个芯线对。,第26页,26,有屏蔽层双绞线,第27页,27,同轴电缆,第28页,28,RJ-45,水晶头,BNC T,型接头,BNC,连接器,第29页,29,光线在光纤中折射,折射角,入射角,包层,（低折射率媒体）,包层,（低折射率媒体）,纤芯,（高折射率媒体）,包层,纤芯,纤芯直径只有,8,100um,第30页,30,光纤工作原理,高折射率,(,纤芯,),低折射率,(,包层,),光线在纤芯中传输方式是不停地全反射,第31页,31,输入脉冲,输出脉冲,单模光纤,多模光纤与单模光纤,输入脉冲,输出脉冲,多模光纤,多条不一样入射角度光线在一条光纤中传输，只适合于近距离传输,光纤直径减小到只有一个波长，可使光线一直向前传输，而不会发生屡次反射,第32页,32,2.3.2,非导向传输媒体,无线传输所使用频段很广。,紫外线和更高波段当前还不能用于通信。,V,甚，,U,特，,S,超，,E,极。,短波（高频，,HF,）通信,主要是靠电离层反射，但短波信道通信质量较差。衰落和反射产生,多径,。,自由空间，在非导向传输媒体中电磁波传输常称为无线传输,第33页,33,第34页,34,多径效应,第35页,35,第36页,36,短波通信,第37页,37,2.3.2,非导向传输媒体,微波,在空间主要是直线传输,。,地面微波接力通信（优：容量大，质量高，投资少，见效快；缺：直视，恶劣气候，保密性差，中继站使用维护需人力物力）,自由空间，在非导向传输媒体中电磁波传输常称为无线传输,第38页,38,微波通信,微波通信,中继站（固定）,中继站（移动）,第39页,39,卫星通信,36000km,，地球同时，,3,颗,，覆盖跨度,18000,多,km,；,频带宽，通信容量大，信号受到干扰小，通信较稳定；,较大传输时延，地球站,卫星,另一地球站，,250ms,300ms,，普通取,270ms,，注意该值与地球站之间距离无关；,与之相比，地面微波接力通信链路传输时延普通为,3.3us/km,；,卫星通信适合广播通信，含有较大传输时延。,第40页,40,卫星通信,第41页,41,卫星通信,第42页,42,其它：蜂窝通信,第43页,43,几个最基本调制方法,调制就是进行波形变换。,最基本,二元,制带通调制方法有以下几个：,调幅,(AM),：载波,振幅,随基带数字信号而改变。,调频,(FM),：载波,频率,随基带数字信号而改变。,调相,(PM),：载波,初始相位,随基带数字信号而改变。,其实质就是让（载波）信号某个参数承载基带数字信息,非此即彼,幅度,频率,(,初始,),相位,信号：,第44页,44,对基带数字信号几个调制方法,0,1,0,0,1,1,1,0,0,基带信号,调幅,调频,调相,第45页,45,正交调制,QAM,QAM(Quadrature Amplitude Modulation),r,(r,),可供选择相位有,12,种，而对于每一个相位有,1,或,2,种振幅可供选择。,因为,4 bit,编码共有,16,种不一样,组合，所以这,16,个点中每个,点可对应于一个,4 bit,编码。,每一个码元可表示比特数越多，则在接收端进行解调时要正确识别每一个状态就越困难。,第46页,46,正交调制,QAM,101101100010110101001111,1011,0110,0010,1101,0100,1111,映射为不一样星座点，星座点包含幅度和相位信息。,第47页,47,共享信道,2.4,信道复用技术,复用,(multiplexing),是通信技术中基本概念。,信道,A,1,A,2,B,1,B,2,C,1,C,2,信道,信道,A,1,A,2,B,1,B,2,C,1,C,2,复用,分用,(a),不使用复用技术,(b),使用复用技术,第48页,48,2.4,信道复用技术,2.4.1,频分复用、时分复用和统计时分复用,频分复用：全部用户在一样时间占用,不一样频带,（带宽）资源。,时分复用：全部用户在,不一样时间,占用一样频带宽度。,第49页,49,频分复用,频率,时间,频率,1,频率,2,频率,3,频率,4,频率,5,第50页,50,时分复用,频率,时间,B,C,D,B,C,D,B,C,D,B,C,D,A,A,A,A,A,在,TDM,帧中,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,第51页,51,时分复用,频率,时间,C,D,C,D,C,D,A,A,A,A,B,B,B,B,C,D,B,在,TDM,帧中,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,第52页,52,时分复用,频率,时间,B,D,B,D,B,D,A,A,A,A,B,C,C,C,C,D,C,在,TDM,帧中,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,第53页,53,时分复用,频率,时间,B,C,B,C,B,C,A,A,A,A,B,C,D,D,D,D,D,在,TDM,帧中,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,第54页,54,时分复用可能会造成线路资源浪费,A,B,C,D,a,a,b,b,c,d,b,c,a,t,t,t,t,t,4,个时分复用帧,#1,a,c,b,c,d,时分复用,#2,#3,#4,用户,第55页,55,统计时分复用,STDM,用户,A,B,C,D,a,b,c,d,t,t,t,t,t,3,个,STDM,帧,#1,a,c,b,a,b,b,c,a,c,d,#2,#3,统计时分复用,每一帧分配时隙数小于用户数，按需动态分配时隙,STDM,：异步时分复用,TDM,：,同时时分复用,注意,STDM,帧中每用户预约开销！,第56页,56,1550 nm 0,1551 nm 1,1552 nm 2,1553 nm 3,1554 nm 4,1555 nm 5,1556 nm 6,1557 nm 7,0 1550 nm,1 1551 nm,2 1552 nm,3 1553 nm,4 1554 nm,5 1555 nm,6 1556 nm,7 1557 nm,2.4.2,波分复用,WDM,波分复用就是光频分复用。,8,2.5 Gb/s,1310 nm,20 Gb/s,复,用,器,分,用,器,EDFA,120 km,光调制,掺铒光纤放大器,第57页,57,2.4.3,码分复用,CDM,惯用名词是码分多址,CDMA,(Code Division Multiple Access),。,各用户使用经过特殊挑选不一样码型，所以彼此不会造成干扰。,这种系统发送信号有很强抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发觉。,每一个比特时间划分为,m,个短间隔，称为码片,(chip),。,以,扩频技术,为基础（,DS,，,FH,，混合）,第58页,58,码片序列,(chip sequence),每个站被指派一个惟一,m,bit,码片序列。,如发送比特,1,，则发送自己,m,bit,码片序列。,如发送比特,0,，则发送该码片序列二进制反码。,比如，,S,站,8 bit,码片序列是,00011011,。,发送比特,1,时，就发送序列,00011011,，,发送比特,0,时，就发送序列,11100100,。,S,站码片序列：,(1 1 1+1+1 1+1+1),映射：,0,-1,，,1,+1,第59页,59,CDMA,工作原理,S,站码片序列,S,1,1,0,t,t,t,t,t,t,m,个码片,t,S,站发送信号,S,x,T,站发送信号,T,x,总发送信号,S,x,+,T,x,规格化内积,S,S,x,规格化内积,S,T,x,数据码元比特,发,送,端,接,收,端,第60页,60,CDMA,主要特点,每个站分配码片序列不但必须各不相同，而且还必须相互,正交,(orthogonal),。,在实用系统中是使用,伪随机序列,。,伪随机序列要求：,良好伪随机性，难以被无关接收者检测；,良好自相关、相互关特征，自相关峰尖锐，相互关值靠近于,0,；,序列数足够多，分配给不一样用户；,易于实现，设备简单，成本低。,第61页,61,码片序列正交关系,令向量,S,表示站,S,码片向量，令,T,表示其它任何站码片向量。,两个不一样站码片序列,正交,，就是向量,S,和,T,规格化内积,(inner product),都是,0,：,(2-4),第62页,62,码片序列正交关系举例,令向量,S,为,(1 1 1+1+1 1+1+1),，令向量,T,为,(1 1+1 1+1+1+1 1),。,把向量,S,和,T,各分量值代入,(2-4),式就可看出这两个码片序列是正交。,(1 1 1+1+1 1+1+1),(1 1+1 1+1+1+1 1),(+1+1 1 1+1 1+1 1),0,第63页,63,任何一个码片向量和该码片向量自己规格化内积都是,1,。,一个码片向量和该码片反码向量规格化内积值是,1,。,正交关系另一个主要特征,第64页,64,CDMA,工作原理,S,站码片序列,S,1,1,0,t,t,t,t,t,t,m,个码片,t,S,站发送信号,S,x,T,站发送信号,T,x,总发送信号,S,x,+,T,x,规格化内积,S,S,x,规格化内积,S,T,x,数据码元比特,发,送,端,接,收,端,第65页,65,2.5,数字传输系统,现在数字传输系统均采取脉冲编码调制,PCM(Pulse Code Modulation),体制。,采样周期,T,t,信号,t,采样,1001,0011,1100,0010,t,编码,t,解码,t,还原,第66页,66,第67页,67,2.5,数字传输系统,1.,脉码调制,PCM,体制,脉码调制,PCM,体制最初是为了在电话局之间中继线上传送多路电话。,因为历史上原因，,PCM,有两个互不兼容国际标准，即,北美,24,路,PCM,（简称为,T1,）,和,欧洲,30,路,PCM,（简称为,E1,）,。,我国采取是欧洲,E1,标准,。,E1,速率是,2.048 Mb/s,，而,T1,速率是,1.544 Mb/s,。,当需要有更高数据率时，可采取复用方法。,第68页,68,时分复用,为了有效地利用传输线路，可将多个话路,PCM,信号用,时分复用,TDM,(Time Division Multiplexing),方法装成,时分复用帧,，然后发送到线路上。,第69页,69,E1,时分复用帧,2.048 Mb/s,传输线路,CH0,CH16,CH17,CH15,CH15,CH16,CH17,CH31,CH31,CH0,CH1,CH1,时分复用帧,T,CH0,CH1,CH2,CH15,CH16,CH17,CH30,CH31,CH0,8 bit,t,时分复用帧,时分复用帧,T=125 us,15,个话路,15,个话路,每秒,8000,帧，每帧,256bit,同时,信令,第70页,70,一些数字,语音频率范围：,3003400Hz,采样频率：,8000Hz,每个样点量化位数：,8bit,每个时分复用帧：,32,时隙,每秒：,8000,帧,每个时隙：,8bit,一路话音数据速率：,64kbps,第71页,71,2.,同时光纤网,SONET,和同时数字系列,SDH,旧数字传输系统存在着许多缺点。其中最主要是以下两个方面：,速率标准不统一。,假如不对高次群数字传输速率进行标准化，国际范围高速数据传输就极难实现。,不是同时传输。,在过去相当长时间，为了节约经费，各国数字网主要是采取准同时方式。,第72页,72,同时光纤网,SONET,同时光纤网,SONET(Synchronous Optical Network),各级时钟都来自一个非常准确主时钟。,SONET,为光纤传输系统定义了同时传输线路速率等级结构，以,51.84 Mb/s,为基础,，大约对应,T3/E3,传输速率。此速率对,电信号,称为第,1,级同时传送信号,STS-1,(Synchronous Transport Signal),传输速率是,51.84 Mb/s,。,光信号,则称为第,1,级光载波,OC-1,，,OC,表示,Optical Carrier,。,第73页,73,同时数字系列,SDH,ITU-T,以美国家标准准,SONET,为基础，制订出国际标准同时数字系列,SDH,(Synchronous Digital Hierarchy),。,普通可认为,SDH,与,SONET,是同义词。,SDH,基本速率为,155.52 Mb/s,，称为,第,1,级同时传递模块,(Synchronous Transfer Module),，即,STM-1,，相当于,SONET,体系中,OC-3,速率。,第74页,74,线路速率,(Mb/s),SONET,符号,ITU-T,符号,表示线路速率,惯用近似值,51.840,OC-1/STS-1,155.520*,OC-3/STS-3,STM-1,155 Mb/s,466.560,OC-9/STS-9,STM-3,622.080*,OC-12/STS-12,STM-4,622 Mb/s,933.120,OC-18/STS-18,STM-6,1244.160,OC-24/STS-24,STM-8,1866.240,OC-36/STS-36,STM-12,2488.320*,OC-48/STS-48,STM-16,2.5 Gb/s,4876.640,OC-96/STS-96,STM-32,9953.280,OC-192/STS-192,STM-64,10 Gb/s,SONET,OC,级,/STS,级与,SDH,STM,级对应关系,第75页,SONET,体系结构,光子层,路径层,线路层,段层,线路,光子层,路径层,线路层,段层,光子层,线路层,段层,光子层,段层,光子层,线路层,段层,光子层,段层,SDH,终端,SDH,终端,复用器,或,分用器,复用器,或,分用器,转发器,转发器,段,段,段,路径,SDH/SONET,标准制订，使北美、日本和欧洲这,3,个地域不一样数字传输体制在,STM-1,等级上取得了统一。,第76页,76,SONET,标准定义了四个光接口层,光子层,(Photonic Layer),处理跨越光缆比特传送。由光电转换器负责通信。,段层,(Section Layer),在光缆上传送,STS-N,帧。成帧，差错检测。,线路层,(Line Layer),负责路径层同时和复用。,路径层,(Path Layer),处理路径端接设备,PTE(Path Terminating Element),之间业务传输。,PTE,是含有,SONET,能力交换机。,第77页,77,2.6,宽带接入技术,2.6.1 xDSL,技术,xDSL,技术就是用数字技术对现有模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。,即使标准模拟电话信号频带被限制在,3003400 Hz,范围内，但用户线本身实际可经过信号频率依然超出,1 MHz,。,xDSL,技术就把,04 kHz,低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用高端频谱留给用户上网使用。,DSL,就是数字用户线,(Digital Subscriber Line),缩写。而,DSL,前缀,x,则表示在数字用户线上实现不一样宽带方案。,第78页,78,xDSL,几个类型,ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line),：非对称数字用户线,HDSL(High speed DSL),：高速数字用户线,SDSL(Single-line DSL),：,1,对线数字用户线,VDSL(Very high speed DSL),：甚高速数字用户线,DSL,：,ISDN,综合业务数字网用户线。,RADSL(Rate-Adaptive DSL),：速率自适应,DSL,，是,ADSL,一个子集，可自动调整线路速率。,第79页,79,ADSL,极限传输距离,ADSL,极限传输距离与数据率以及用户线线径都有很大关系,（用户线越细，信号传输时衰减就越大），而所能得到,最高数据传输速率与实际用户线上信噪比亲密相关,。,比如，,0.5,毫米线径用户线，传输速率为,1.5 2.0 Mb/s,时可传送,5.5,公里，但当传输速率提升到,6.1 Mb/s,时，传输距离就缩短为,3.7,公里。,假如把用户线线径减小到,0.4,毫米，那么在,6.1 Mb/s,传输速率下就只能传送,2.7,公里,。,第80页,80,ADSL,特点,上行和下行带宽做成不对称。,上行指从用户到,ISP,，而下行指从,ISP,到用户。,ADSL,在用户线（铜线）两端各安装一个,ADSL,调制解调器。,我国当前采取方案是,离散多音调,DMT(Discrete Multi-Tone),调制技术,。这里“多音调”就是“多载波”或“多子信道”意思。,第81页,81,DMT,技术,DMT,调制技术采取频分复用方法，把,40 kHz,以上一直到,1.1 MHz,高端频谱划分为许多子信道，其中,25,个子信道用于上行信道,，而,249,个子信道用于下行信道,。,每个子信道占据,4 kHz,带宽（严格讲是,4.3125 kHz,），并使用不一样载波（即不一样音调）进行数字调制。这种做法,相当于在一对用户线上使用许多小调制解调器并行地传送数据,。,第82页,82,DMT,技术频谱分布,频谱,频率,上行信道,传统电话,0,4,下行信道,(kHz),40,138,1100,第83页,83,ADSL,数据率,因为用户线详细条件往往相差很大（距离、线径、受到相邻用户线干扰程度等都不一样），所以,ADSL,采取自适应调制技术使用户线能够传送尽可能高数据率,。,当,ADSL,开启,时，用户线两端,ADSL,调制解调器就,测试,可用频率、各子信道受到干扰情况，以及在每一个频率上测试信号传输质量。,ADSL,不能确保固定数据率。对于质量很差用户线甚至无法开通,ADSL,。,通常下行数据率在,32 kb/s,到,6.4 Mb/s,之间，而上行数据率在,32 kb/s,到,640 kb/s,之间。,第84页,84,ADSL,组成,ATU-C,ATU-C,ATU-R,ATU-C,用户线,电话,分离器,区域宽带网,至,ISP,居民家庭,基于,ADSL,接入网,端局或远端站,DSLAM,至当地电话局,PS,PS,数字用户线接入复用器,DSLAM(DSL Access Multiplexer),接入端接单元,ATU(Access Termination Unit),ATU-C,（,C,代表端局,Central Office,）,ATU-R,（,R,代表远端,Remote,）,电话分离器,PS(POTS Splitter),第85页,85,第二代,ADSL,ADSL2,（,G.992.3,和,G.992.4,）,ADSL2+,（,G.992.5,）,经过提升调制效率得到了更高数据率。比如，,ADSL2,要求最少应支持下行,8 Mb/s,、上行,800 kb/s,速率。而,ADSL2+,则将频谱范围从,1.1 MHz,扩展至,2.2 MHz,，下行速率可达,16 Mb/s,（最大传输速率可达,25 Mb/s,），而上行速率可达,800 kb/s,。,采取了无缝速率自适应技术,SRA(Seamless Rate Adaptation),，可在运行中不中止通信和不产生误码情况下，自适应地调整数据率。,改进了线路质量评测和故障定位功效，这对提升网络运行维护水平含有非常主要意义。,第86页,86,2.6.2,光纤同轴混合网,HFC(Hybrid Fiber Coax),HFC,网是在当前覆盖面很广有线电视网,CATV,基础上开发一个居民宽带接入网。,HFC,网除可传送,CATV,外，还提供电话、数据和其它宽带交互型业务。,现有,CATV,网是树形拓扑结构同轴电缆网络，它采取模拟技术频分复用对电视节目进行单向传输。,HFC,网需要对,CATV,网进行改造。,第87页,87,HFC,主要特点,(1)HFC,网主干线路采取光纤,HFC,网将原,CATV,网中同轴电缆,主干部分改换为光纤,，并使用模拟光纤技术。,在模拟光纤中采取光振幅调制,AM,，这比使用数字光纤更为经济。,模拟光纤从,头端,连接到,光纤结点,(fiber node),，即,光分配结点,ODN,(Optical Distribution Node),，在光纤结点光信号被转换为电信号，,在光纤结点以下就是同轴电缆,。,第88页,88,(2)HFC,网采取结点体系结构,同轴电缆,头端,模拟光纤,放大器,引入线,分路器,光纤结点,服务区,服务区,服务区,星形网,+,树形网,第89页,89,(3)HFC,网含有比,CATV,网更宽频谱，且含有双向传输功效,下行信道,上行,信道,5 40 50 550 750 1000,原有模拟电视,数字信号,频率,(MHz),保留,第90页,90,第91页,(4),每个家庭要安装一个用户接口盒,用户接口盒,UIB,(User Interface Box),要提供三种连接，即：,使用同轴电缆连接到机顶盒,(set-top box),，然后再连接到用户电视机。,使用双绞线连接到用户电话机。,使用电缆调制解调器连接到用户计算机。,第92页,92,电缆调制解调器,(cable modem),电缆调制解调器是为,HFC,网而使用调制解调器。,电缆调制解调器最大特点就是,传输速率高,。其下行速率普通在,3,10 Mb/s,之间，最高可达,30 Mb/s,，而上行速率普通为,0.2,2 Mb/s,，最高可达,10 Mb/s,。,电缆调制解调器比在普通电话线上使用调制解调器要复杂得多，而且不是成对使用，而是,只安装在用户端,。,第93页,93,HFC,网特点,含有很宽频带，而且能够利用已经有相当大覆盖面有线电视网。,要将现有,450 MHz,单向传输有线电视网络改造为,750 MHz,双向传输,HFC,网（还要将全部用户服务区互连起来而不是一个个,HFC,网孤岛），也需要相当资金和时间。,在电信政策方面也有一些需要协调处理问题。,第94页,94,2.6.3 FTTx,技术,FTTx,（光纤到,）也是一个实现宽带居民接入网方案。这里字母,x,可代表不一样意思。,光纤到户,FTTH,(Fiber To The Home),：光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最终处理方法。,光纤到大楼,FTTB,(Fiber To The Building),：光纤进入大楼后就转换为电信号，然后用电缆或双绞线分配到各用户。,光纤到路边,FTTC,(Fiber To The Curb),：从路边到各用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。,第95页,95,作业,2-06,2-07,2-09,2-13,2-16,（思索）,阐述,ADSL,接入技术特点,第96页,96,